هنوز هم در باور بسیاری از افراد پلاستیک ها گروهی از مواد هستند که بایستی نگران نرم شدن آن ها در دماهای بالا بود، برای مثال بالاتر از 100 °C، ممکن است اجزای سازنده آن ها به سطح مهاجرت کنند و فقط الزامات کاربری های معمولی چون بسته بندی های یکبار مصرف را برآورده می کنند. اما اگر نگاهمان را قدری گسترده تر کنیم و به چشم یک مهندس به پلاستیک ها نگاه کنیم، به خانواده پلاستیک های مهندسی میرسیم که می توانند ساعت ها در دماهای بالاتر از 100 °C سرویس دهی کنند و طیف وسیعی از قطعات خودرو به کمک آن ها تولید می شود. اما این بخش می خواهد به پلاستیک های مهندسی نیز اکتفا نکند و انتظارات خود را فراتر از خواص پلاستیک های مهندسی قرار دهد. باید دید آیا پلاستیک هایی هستند که پا به پای فلزات در دماهای بالا سرویس دهی کنند؟

همین ابتدای بحث لازم است اشاره کنیم تقسیم بندی اصولی و امروزی پلاستیک ها بر مبنای محدوده دمای کاربری آن ها طبق زیر است:

• پلاستیک های معمولی (Commodity)، مانند PE, PP, PVC,…
• پلاستیک های مهندسی (Engineering)، مانند PC, POM, PBT, PA,…
• پلاستیک های با دمای عملکردی بالا (High temperature)، مانند PPS, PSU, PEI, LCP,…
• پلاستیک های با دمای کاربری بسیار بالا (Extreme temperature)، مانند PAI, PI, PEEK,…

این مقاله تصمیم دارد در دو بخش دو گروه آخر را برای شما معرفی کند و نگران غریبه بودن نام های آن ها نباشید.

دو گروه معرفی شده توانایی پایداری تا دمای 150 °C برای طولانی مدت و تا دمای 300 °C را برای زمان های سرویس دهی کوتاه مدت دارند. علاوه بر پایداری دمایی، مقاومت شیمیایی بینظیر، مقاومت در برابر تشعشع، پایداری در برابر شعله، سایش بسیار ناچیز و استحکام و مدول مکانیکی معادل فلزات، از دیگر ویژگی این دو گروه است. اما باید در نظر داشت قیمت این سوپر پلاستیک های مهندسی در برخی موارد تا ده برابر بیشتر از پلاستیک های معمولی است.

سوپر پلاستیک های مهندسی توانایی بهبود یافتن به کمک الیاف و افزودنی های تقویت کننده را نیز دارند. الیاف گرافیت، کربن و شیشه مهمترین تقویت کننده های مورد استفاده در این پلاستیک ها به منظور افزایش مدول و استحکام مکانیکی هستند. اما مزیت اصلی این پلاستیک ها وجود بخش های شیمیایی بسیار مقاوم در برابر حرارت و مواد شیمیایی در ساختار آن ها است. حلقه های آروماتیکی از جمله مهمترین اجزای تشکیل دهنده این پلاستیک ها هستند. در ادامه پر کاربرد ترین سوپر پلاستیک های مهندسی را نام خواهیم برد.

• پلی بنزیمیدازول – PBI (Polybenzimidazole)
• پلی ایمید – PI (Polyimide)
• پلی اتر اتر کتون – PEEK (Polyether Ether Ketone)
• پلی آمید ایمید – PAI (Polyamide Imide)
• پلی فنیل سولفون – PPSU (Polyphenylsulfone)
• کریستال های مایع – LCP (Liquid Crystal Polymer)
• پلی اتر ایمید – PEI (Polyetherimide)
• پلی آریلات – PAR (Polyarylate)
• پلی اتر سولفون – PESU (Polyethersulfone)
• پلی فتال آمید – PPA (Polyphthalamide)
• پلی سولفون – PSU (Polysulfone)
• پلی فنیل سولفون – PPS (Polyphenylene solfone)
• پلی آمید 12 – PA 12 (Polyamide 12)

در بخش بعدی ویژگی های این خانواده از پلاستیک ها را بیشتر معرفی می کنیم و همچنین سعی می کنیم در بخش های اختصاصی هر یک از آن ها را مورد بررسی قرار خواهیم داد.